sys/opencrypto/rmd160.c

   1 /*      $FreeBSD: src/sys/opencrypto/rmd160.c,v 1.3 2005/01/07 02:29:16 imp Exp $       */
   2 /*      $OpenBSD: rmd160.c,v 1.3 2001/09/26 21:40:13 markus Exp $       */
   3 /*-
   4  * Copyright (c) 2001 Markus Friedl.  All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 /*
  28  * Preneel, Bosselaers, Dobbertin, "The Cryptographic Hash Function RIPEMD-160",
  29  * RSA Laboratories, CryptoBytes, Volume 3, Number 2, Autumn 1997,
  30  * ftp://ftp.rsasecurity.com/pub/cryptobytes/crypto3n2.pdf
  31  */
  32
  33 #include <sys/param.h>
  34 #include <sys/systm.h>
  35 #include <sys/endian.h>
  36 #include <opencrypto/rmd160.h>
  37
  38 #define PUT_64BIT_LE(cp, value) do { \
  39         (cp)[7] = (value) >> 56; \
  40         (cp)[6] = (value) >> 48; \
  41         (cp)[5] = (value) >> 40; \
  42         (cp)[4] = (value) >> 32; \
  43         (cp)[3] = (value) >> 24; \
  44         (cp)[2] = (value) >> 16; \
  45         (cp)[1] = (value) >> 8; \
  46         (cp)[0] = (value); } while (0)
  47
  48 #define PUT_32BIT_LE(cp, value) do { \
  49         (cp)[3] = (value) >> 24; \
  50         (cp)[2] = (value) >> 16; \
  51         (cp)[1] = (value) >> 8; \
  52         (cp)[0] = (value); } while (0)
  53
  54 #define H0      0x67452301U
  55 #define H1      0xEFCDAB89U
  56 #define H2      0x98BADCFEU
  57 #define H3      0x10325476U
  58 #define H4      0xC3D2E1F0U
  59
  60 #define K0      0x00000000U
  61 #define K1      0x5A827999U
  62 #define K2      0x6ED9EBA1U
  63 #define K3      0x8F1BBCDCU
  64 #define K4      0xA953FD4EU
  65
  66 #define KK0     0x50A28BE6U
  67 #define KK1     0x5C4DD124U
  68 #define KK2     0x6D703EF3U
  69 #define KK3     0x7A6D76E9U
  70 #define KK4     0x00000000U
  71
  72 /* rotate x left n bits.  */
  73 #define ROL(n, x) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))
  74
  75 #define F0(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
  76 #define F1(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))
  77 #define F2(x, y, z) (((x) | (~y)) ^ (z))
  78 #define F3(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))
  79 #define F4(x, y, z) ((x) ^ ((y) | (~z)))
  80
  81 #define R(a, b, c, d, e, Fj, Kj, sj, rj) \
  82         do { \
  83                 a = ROL(sj, a + Fj(b,c,d) + X(rj) + Kj) + e; \
  84                 c = ROL(10, c); \
  85         } while(0)
  86
  87 #define X(i)    x[i]
  88
  89 static u_char PADDING[64] = {
  90         0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  91         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  92         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  93 };
  94
  95 void
  96 RMD160Init(RMD160_CTX *ctx)
  97 {
  98         ctx->count = 0;
  99         ctx->state[0] = H0;
 100         ctx->state[1] = H1;
 101         ctx->state[2] = H2;
 102         ctx->state[3] = H3;
 103         ctx->state[4] = H4;
 104 }
 105
 106 void
 107 RMD160Update(RMD160_CTX *ctx, const u_char *input, u_int32_t len)
 108 {
 109         u_int32_t have, off, need;
 110
 111         have = (ctx->count/8) % 64;
 112         need = 64 - have;
 113         ctx->count += 8 * len;
 114         off = 0;
 115
 116         if (len >= need) {
 117                 if (have) {
 118                         memcpy(ctx->buffer + have, input, need);
 119                         RMD160Transform(ctx->state, ctx->buffer);
 120                         off = need;
 121                         have = 0;
 122                 }
 123                 /* now the buffer is empty */
 124                 while (off + 64 <= len) {
 125                         RMD160Transform(ctx->state, input+off);
 126                         off += 64;
 127                 }
 128         }
 129         if (off < len)
 130                 memcpy(ctx->buffer + have, input+off, len-off);
 131 }
 132
 133 void
 134 RMD160Final(u_char digest[20], RMD160_CTX *ctx)
 135 {
 136         int i;
 137         u_char size[8];
 138         u_int32_t padlen;
 139
 140         PUT_64BIT_LE(size, ctx->count);
 141
 142         /*
 143          * pad to 64 byte blocks, at least one byte from PADDING plus 8 bytes
 144          * for the size
 145          */
 146         padlen = 64 - ((ctx->count/8) % 64);
 147         if (padlen < 1 + 8)
 148                 padlen += 64;
 149         RMD160Update(ctx, PADDING, padlen - 8);         /* padlen - 8 <= 64 */
 150         RMD160Update(ctx, size, 8);
 151
 152         if (digest != NULL)
 153                 for (i = 0; i < 5; i++)
 154                         PUT_32BIT_LE(digest + i*4, ctx->state[i]);
 155
 156         memset(ctx, 0, sizeof (*ctx));
 157 }
 158
 159 void
 160 RMD160Transform(u_int32_t state[5], const u_char block[64])
 161 {
 162         u_int32_t a, b, c, d, e, aa, bb, cc, dd, ee, t, x[16];
 163
 164 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
 165         memcpy(x, block, 64);
 166 #else
 167         int i;
 168
 169         for (i = 0; i < 16; i++)
 170                 x[i] = bswap32(*(const u_int32_t*)(block+i*4));
 171 #endif
 172
 173         a = state[0];
 174         b = state[1];
 175         c = state[2];
 176         d = state[3];
 177         e = state[4];
 178
 179         /* Round 1 */
 180         R(a, b, c, d, e, F0, K0, 11,  0);
 181         R(e, a, b, c, d, F0, K0, 14,  1);
 182         R(d, e, a, b, c, F0, K0, 15,  2);
 183         R(c, d, e, a, b, F0, K0, 12,  3);
 184         R(b, c, d, e, a, F0, K0,  5,  4);
 185         R(a, b, c, d, e, F0, K0,  8,  5);
 186         R(e, a, b, c, d, F0, K0,  7,  6);
 187         R(d, e, a, b, c, F0, K0,  9,  7);
 188         R(c, d, e, a, b, F0, K0, 11,  8);
 189         R(b, c, d, e, a, F0, K0, 13,  9);
 190         R(a, b, c, d, e, F0, K0, 14, 10);
 191         R(e, a, b, c, d, F0, K0, 15, 11);
 192         R(d, e, a, b, c, F0, K0,  6, 12);
 193         R(c, d, e, a, b, F0, K0,  7, 13);
 194         R(b, c, d, e, a, F0, K0,  9, 14);
 195         R(a, b, c, d, e, F0, K0,  8, 15); /* #15 */
 196         /* Round 2 */
 197         R(e, a, b, c, d, F1, K1,  7,  7);
 198         R(d, e, a, b, c, F1, K1,  6,  4);
 199         R(c, d, e, a, b, F1, K1,  8, 13);
 200         R(b, c, d, e, a, F1, K1, 13,  1);
 201         R(a, b, c, d, e, F1, K1, 11, 10);
 202         R(e, a, b, c, d, F1, K1,  9,  6);
 203         R(d, e, a, b, c, F1, K1,  7, 15);
 204         R(c, d, e, a, b, F1, K1, 15,  3);
 205         R(b, c, d, e, a, F1, K1,  7, 12);
 206         R(a, b, c, d, e, F1, K1, 12,  0);
 207         R(e, a, b, c, d, F1, K1, 15,  9);
 208         R(d, e, a, b, c, F1, K1,  9,  5);
 209         R(c, d, e, a, b, F1, K1, 11,  2);
 210         R(b, c, d, e, a, F1, K1,  7, 14);
 211         R(a, b, c, d, e, F1, K1, 13, 11);
 212         R(e, a, b, c, d, F1, K1, 12,  8); /* #31 */
 213         /* Round 3 */
 214         R(d, e, a, b, c, F2, K2, 11,  3);
 215         R(c, d, e, a, b, F2, K2, 13, 10);
 216         R(b, c, d, e, a, F2, K2,  6, 14);
 217         R(a, b, c, d, e, F2, K2,  7,  4);
 218         R(e, a, b, c, d, F2, K2, 14,  9);
 219         R(d, e, a, b, c, F2, K2,  9, 15);
 220         R(c, d, e, a, b, F2, K2, 13,  8);
 221         R(b, c, d, e, a, F2, K2, 15,  1);
 222         R(a, b, c, d, e, F2, K2, 14,  2);
 223         R(e, a, b, c, d, F2, K2,  8,  7);
 224         R(d, e, a, b, c, F2, K2, 13,  0);
 225         R(c, d, e, a, b, F2, K2,  6,  6);
 226         R(b, c, d, e, a, F2, K2,  5, 13);
 227         R(a, b, c, d, e, F2, K2, 12, 11);
 228         R(e, a, b, c, d, F2, K2,  7,  5);
 229         R(d, e, a, b, c, F2, K2,  5, 12); /* #47 */
 230         /* Round 4 */
 231         R(c, d, e, a, b, F3, K3, 11,  1);
 232         R(b, c, d, e, a, F3, K3, 12,  9);
 233         R(a, b, c, d, e, F3, K3, 14, 11);
 234         R(e, a, b, c, d, F3, K3, 15, 10);
 235         R(d, e, a, b, c, F3, K3, 14,  0);
 236         R(c, d, e, a, b, F3, K3, 15,  8);
 237         R(b, c, d, e, a, F3, K3,  9, 12);
 238         R(a, b, c, d, e, F3, K3,  8,  4);
 239         R(e, a, b, c, d, F3, K3,  9, 13);
 240         R(d, e, a, b, c, F3, K3, 14,  3);
 241         R(c, d, e, a, b, F3, K3,  5,  7);
 242         R(b, c, d, e, a, F3, K3,  6, 15);
 243         R(a, b, c, d, e, F3, K3,  8, 14);
 244         R(e, a, b, c, d, F3, K3,  6,  5);
 245         R(d, e, a, b, c, F3, K3,  5,  6);
 246         R(c, d, e, a, b, F3, K3, 12,  2); /* #63 */
 247         /* Round 5 */
 248         R(b, c, d, e, a, F4, K4,  9,  4);
 249         R(a, b, c, d, e, F4, K4, 15,  0);
 250         R(e, a, b, c, d, F4, K4,  5,  5);
 251         R(d, e, a, b, c, F4, K4, 11,  9);
 252         R(c, d, e, a, b, F4, K4,  6,  7);
 253         R(b, c, d, e, a, F4, K4,  8, 12);
 254         R(a, b, c, d, e, F4, K4, 13,  2);
 255         R(e, a, b, c, d, F4, K4, 12, 10);
 256         R(d, e, a, b, c, F4, K4,  5, 14);
 257         R(c, d, e, a, b, F4, K4, 12,  1);
 258         R(b, c, d, e, a, F4, K4, 13,  3);
 259         R(a, b, c, d, e, F4, K4, 14,  8);
 260         R(e, a, b, c, d, F4, K4, 11, 11);
 261         R(d, e, a, b, c, F4, K4,  8,  6);
 262         R(c, d, e, a, b, F4, K4,  5, 15);
 263         R(b, c, d, e, a, F4, K4,  6, 13); /* #79 */
 264
 265         aa = a ; bb = b; cc = c; dd = d; ee = e;
 266
 267         a = state[0];
 268         b = state[1];
 269         c = state[2];
 270         d = state[3];
 271         e = state[4];
 272
 273         /* Parallel round 1 */
 274         R(a, b, c, d, e, F4, KK0,  8,  5);
 275         R(e, a, b, c, d, F4, KK0,  9, 14);
 276         R(d, e, a, b, c, F4, KK0,  9,  7);
 277         R(c, d, e, a, b, F4, KK0, 11,  0);
 278         R(b, c, d, e, a, F4, KK0, 13,  9);
 279         R(a, b, c, d, e, F4, KK0, 15,  2);
 280         R(e, a, b, c, d, F4, KK0, 15, 11);
 281         R(d, e, a, b, c, F4, KK0,  5,  4);
 282         R(c, d, e, a, b, F4, KK0,  7, 13);
 283         R(b, c, d, e, a, F4, KK0,  7,  6);
 284         R(a, b, c, d, e, F4, KK0,  8, 15);
 285         R(e, a, b, c, d, F4, KK0, 11,  8);
 286         R(d, e, a, b, c, F4, KK0, 14,  1);
 287         R(c, d, e, a, b, F4, KK0, 14, 10);
 288         R(b, c, d, e, a, F4, KK0, 12,  3);
 289         R(a, b, c, d, e, F4, KK0,  6, 12); /* #15 */
 290         /* Parallel round 2 */
 291         R(e, a, b, c, d, F3, KK1,  9,  6);
 292         R(d, e, a, b, c, F3, KK1, 13, 11);
 293         R(c, d, e, a, b, F3, KK1, 15,  3);
 294         R(b, c, d, e, a, F3, KK1,  7,  7);
 295         R(a, b, c, d, e, F3, KK1, 12,  0);
 296         R(e, a, b, c, d, F3, KK1,  8, 13);
 297         R(d, e, a, b, c, F3, KK1,  9,  5);
 298         R(c, d, e, a, b, F3, KK1, 11, 10);
 299         R(b, c, d, e, a, F3, KK1,  7, 14);
 300         R(a, b, c, d, e, F3, KK1,  7, 15);
 301         R(e, a, b, c, d, F3, KK1, 12,  8);
 302         R(d, e, a, b, c, F3, KK1,  7, 12);
 303         R(c, d, e, a, b, F3, KK1,  6,  4);
 304         R(b, c, d, e, a, F3, KK1, 15,  9);
 305         R(a, b, c, d, e, F3, KK1, 13,  1);
 306         R(e, a, b, c, d, F3, KK1, 11,  2); /* #31 */
 307         /* Parallel round 3 */
 308         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  9, 15);
 309         R(c, d, e, a, b, F2, KK2,  7,  5);
 310         R(b, c, d, e, a, F2, KK2, 15,  1);
 311         R(a, b, c, d, e, F2, KK2, 11,  3);
 312         R(e, a, b, c, d, F2, KK2,  8,  7);
 313         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  6, 14);
 314         R(c, d, e, a, b, F2, KK2,  6,  6);
 315         R(b, c, d, e, a, F2, KK2, 14,  9);
 316         R(a, b, c, d, e, F2, KK2, 12, 11);
 317         R(e, a, b, c, d, F2, KK2, 13,  8);
 318         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  5, 12);
 319         R(c, d, e, a, b, F2, KK2, 14,  2);
 320         R(b, c, d, e, a, F2, KK2, 13, 10);
 321         R(a, b, c, d, e, F2, KK2, 13,  0);
 322         R(e, a, b, c, d, F2, KK2,  7,  4);
 323         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  5, 13); /* #47 */
 324         /* Parallel round 4 */
 325         R(c, d, e, a, b, F1, KK3, 15,  8);
 326         R(b, c, d, e, a, F1, KK3,  5,  6);
 327         R(a, b, c, d, e, F1, KK3,  8,  4);
 328         R(e, a, b, c, d, F1, KK3, 11,  1);
 329         R(d, e, a, b, c, F1, KK3, 14,  3);
 330         R(c, d, e, a, b, F1, KK3, 14, 11);
 331         R(b, c, d, e, a, F1, KK3,  6, 15);
 332         R(a, b, c, d, e, F1, KK3, 14,  0);
 333         R(e, a, b, c, d, F1, KK3,  6,  5);
 334         R(d, e, a, b, c, F1, KK3,  9, 12);
 335         R(c, d, e, a, b, F1, KK3, 12,  2);
 336         R(b, c, d, e, a, F1, KK3,  9, 13);
 337         R(a, b, c, d, e, F1, KK3, 12,  9);
 338         R(e, a, b, c, d, F1, KK3,  5,  7);
 339         R(d, e, a, b, c, F1, KK3, 15, 10);
 340         R(c, d, e, a, b, F1, KK3,  8, 14); /* #63 */
 341         /* Parallel round 5 */
 342         R(b, c, d, e, a, F0, KK4,  8, 12);
 343         R(a, b, c, d, e, F0, KK4,  5, 15);
 344         R(e, a, b, c, d, F0, KK4, 12, 10);
 345         R(d, e, a, b, c, F0, KK4,  9,  4);
 346         R(c, d, e, a, b, F0, KK4, 12,  1);
 347         R(b, c, d, e, a, F0, KK4,  5,  5);
 348         R(a, b, c, d, e, F0, KK4, 14,  8);
 349         R(e, a, b, c, d, F0, KK4,  6,  7);
 350         R(d, e, a, b, c, F0, KK4,  8,  6);
 351         R(c, d, e, a, b, F0, KK4, 13,  2);
 352         R(b, c, d, e, a, F0, KK4,  6, 13);
 353         R(a, b, c, d, e, F0, KK4,  5, 14);
 354         R(e, a, b, c, d, F0, KK4, 15,  0);
 355         R(d, e, a, b, c, F0, KK4, 13,  3);
 356         R(c, d, e, a, b, F0, KK4, 11,  9);
 357         R(b, c, d, e, a, F0, KK4, 11, 11); /* #79 */
 358
 359         t =        state[1] + cc + d;
 360         state[1] = state[2] + dd + e;
 361         state[2] = state[3] + ee + a;
 362         state[3] = state[4] + aa + b;
 363         state[4] = state[0] + bb + c;
 364         state[0] = t;
 365 }